堿金屬化合物陰離子團對油頁巖燃燒特性影響

姜海峰，劉寶林，陳 杰，張 鈺，洪文鵬，李浩然，丁皓姝

(1.東北電力大學能源與動力工程學院，吉林 132012；2.吉林化工學院分析測試中心，吉林 132012)

油頁巖是一種富含有機質且可燃燒的沉積巖礦物，在我國儲量豐富，分布廣泛，具有廣闊的應用前景[1].對于含油量較低的油頁巖，可作為動力燃料應用于發電、供熱等領域[2].然而，油頁巖的燃燒特性除受到其品質、尺寸及燃燒工況(溫度、時間及載氣)等因素影響外，無機礦物也會對其燃燒行為產生重要影響[3-6].因此，研究無機礦物影響下油頁巖燃燒行為的變化規律，對于改善油頁巖燃燒效果具有重要意義.

油頁巖的燃燒特性研究是實現其熱開發利用的基礎.近年來，國內外研究者通過熱重(TGA)技術，對油頁巖燃燒行為進行了大量研究.一般認為，油頁巖燃燒初期以其內部揮發分的燃燒為主，而后期受到灰分等因素的影響導致其燃燒反應性變差[7-8].目前，通過在燃料燃燒過程中添加堿金屬和堿土金屬化合物(AAEMs)，可以明顯改善燃料的燃燒性能.王擎等[9]采用熱重與紅外(TGA-FTIR)聯用技術研究了K2CO3、MgCO3、Na2CO3及CaCO3對油頁巖熱解行為的影響，發現AAEMs 明顯提高了油頁巖有機質熱分解的反應性.Karabakan 等[10]研究指出堿金屬離子能夠與油頁巖中的有機質形成配位化合物，從而促進有機質分解.Lu 等[5]利用TGA-DTG 技術比較了甲酸鈉和甲酸鈣作用下的油頁巖燃燒行為，結果表明甲酸鈉更有助于提高油頁巖的著火和燃盡特性.此外，采用熱重分析與燃燒動力學計……